Projektkonsortium

Das Konsortium besteht aus einem Kernteam des Fraunhofer IAF, IPM und IWM, das Technologien und Theorien für die Quantensensorik entwickelt. An dieses Kernkonsortium docken drei weitere Institute an (IISB, IMM, CAP), die für die Entwicklung der quantentechnologischen Kernkomponenten erforderliche wissenschaftliche und technologische Expertise beisteuern.

Das Konsortium wird ergänzt durch externe akademische Expertise auf dem Gebiet der Diamantbasierten Quantentechnologien (Prof. Jörg Wrachtrup, Universität Stuttgart) und der Atomgasmagnetometrie (Universität Freiburg in Kooperation mit Prof. Svenja Knappe, University of Colorado Boulder).

Weltweit gibt es keine Forschungsorganisationen, die in vergleichbarer Weise alle relevanten Forschungsgebiete abdecken und die folglich diese Expertise in überfreifender Synergie für die Quantensensorik nutzen könnten.

Fraunhofer IAF

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF koordiniert das Projekt.

Aufgabe des IAF in dem Projekt ist die Entwicklung eines bildgebenden Rastersondenmagnetometers auf Basis von NV-Zentren in Diamant, das Magnetfelder mit höchster räumlicher Auflösung bei Raumtemperatur misst. Dies ermöglicht präziseste Messungen in der Mikro- und Nanoelektronik.

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Fraunhofer IPM

Das Fraunhofer-Institut für Physikalisch Messtechnik IPM ist für ein OPM-Mess-System verantwortlich, das Messungen mit höchster Auflösung ermöglich und neue Anwendungen vor allem im Bereich der kontaktfreien Materialprüfung oder der chemischen Prozessanalyse erschließt.

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Fraunhofer IWM

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM führt quantemechanische Berechnungen zu Einflüssen von Kristallstrukturdefekten und externen Magnetfeldern auf Magnetresonanz-Sensorsignale von Diamant-NV-Zentren sowie magneto-mechanische Prüfexperimente mit optisch gepumpten Magnetometern (OPM) an mechanisch verformten Werkstoff-Mikroproben durch.

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Fraunhofer IISB

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB ist zuständig für die Einbringung von Stickstoff-Atomen in Diamant mittels Ionenimplantation sowie geeignetes thermisches Ausheilen des Materials.

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Fraunhofer IMM

Das Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM ist verantwortlich für die Herstellung und Charakterisierung magnetischer Nanopartikel, die an NV-haltigen Diamantspitzen als Verstärker für die angestrebten Quantenmagnetometer fungieren sollen.

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Fraunhofer CAP

Das Fraunhofer Centre for Applied Photonics CAP entwickelt Diamantmikrooptiken und Wellenleiter, welche NV-Zentren zu adressieren, und nutzt optische Charakterisierungsmethoden zur Bewertung der NV-Zentren für die Magnetometrie.

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